电力系统继电保护隐性故障分析

摘 要：近年来我国加大了电网改扩建的步伐，电网安全稳定的运行对于社会和经济的健康发展具有直接的。继电保护作为电网安全运行的第一道防线，一旦继电保护自身运行异常或是发生故障，则会引起保护误动或是拒动，给电力系统正常的运行带来较大的影响。文中从继电保护系统隐性故障入手，分析了继电保护隐性故障产生的原因，同时针对隐性故障重要性评价及隐性故障监测等工作进行了阐明，并进一步对电网发展对继电保护隐性故障的影响了进行了具体的阐述。

关键词：电力系统；继电保护；隐性故障；评价；监测；影响

前言

随着我国电力系统的快速发展，电力系统运行的安全性和稳定性变得越发重要，这也对继电保护提出更高的要求。在继电保护运行过程中，一些隐性故障往往无法避免，不仅会对电力系统正常的运行带来较大的影响，严重时还会导致系统大面积故障发生，带来严重的经济损失。因此需要针对继电保护隐性故障进行深入分析，做好故障监测工作，有效的提高电力系统继电保护安全运行的能力。

1 继电保护系统隐性故障定义

继电保护隐性故障作为继电保护系统永久性的缺陷，其故障的存在不会使保护系统直接动作，而且在电网正常运行时继电保护隐性故障很难被发现，只有系统发生故障时，隐患故障才会显示出来，导致继电保护不能正确或是适当的切除电路元件，从而影响电力系统运行的安全性和稳定性。当电网处于正常运行状态时，继电保护隐性故障通常都不会对电网的运行带来影响，只在电网发生故障或是负荷出现变化时，才可能触发隐性故障，从而导致继电保护系统出现保护拒动或是误动，从而引发一系列的连锁故障发生。

2 继电保护隐性故障产生原因

2.1 由于不正确的整定引起的隐性故障

当出现保护定值整定不当问题时，多是由于人为因素及保护定值不具备适应能力而导致的。由于操作人员自身技术水平及工作中缺乏责任心，从而出现高误整定、误管理及误设置问题发生，引发保护定值不当产生。另外，当保护定值无法与电网结构及运行方式的改变适应时，一旦电网潮流发生较大的变化时，保护定值无法及时随之进行调整，从而导致事故发生，造成继电保护隐性故障。

2.2 由于设备故障引起的隐性故障

设备故障主要以软件故障和硬件故障为主。软件系统在开发设计、测试、维护和使用时都可能引发隐性故障，这些隐性故障的存在不仅关系到生产厂商，而且还与使用用户息息相关。因此需要生产厂商严格把好生产质量关，使用用户也需要对软件系统给予充分的重视，并在日常工作中做好软件系统的维护和管理工作。硬件故障可以由环境因素及外部偶然事件所引发，从而导致硬件磨损严重、材料老化或是操作不当而直接导致硬件出现不同程度的损毁，从而导致硬件隐患故障产生。

3 隐性故障重要性的评价

由于继电保护隐性故障不仅具有较强的隐蔽性，而且还会带来较大的危害。在正常运行时隐性故障通常都不会显示出来，只有在系统其他部位出现一些变化时隐性故障才会显现出来，并对电力系统正常的运行带来较大的影响。但并不是所有隐性故障都是会对电力系统带来相同的危害，不同的隐性故障其范围也会有所不同，通常情况下只有在其范围内的故障发生才会导致隐性故障被触发，因此隐性故障的危害程度也会有所不同，一般情况下衡量隐性故障的危害程度都会采用脆弱性区域或是隐性故障严重性来描述。

当隐性故障发生位置不同时，其对电力系统所产生的危害大小也会有所差异。一旦电力系统某个区域内发生故障，则会导致继电保护隐性故障被触发，从而使保护装置出现误动或是拒动，通常情况下将故障发生区域称为隐性故障脆弱性区域。脆弱性区域只是对隐性故障发生的概率进行了考虑，在对隐性故障重要性进行分析时，通常会用脆弱性指数来进行表示。只有基于对脆弱性区域和脆弱性指数进行综合分析，才能得出隐性故障对电力系统的重要性，同时判断出可能引发大规模严重事故的可能性。

4 隐性故障监测

在得到继电保护隐性故障的脆弱性区域和脆弱性指数后，可以知道危害性较大的保护装置，从而对这些装置进行重点监测以降低故障发生率。

目前的监控系统主要有微机保护中的一些简单的自检系统和定期的计划检修，但是不管是装置的自检功能还是系统的定期计划检修都属于是离线式检测。而继电保护隐性故障只有在系统出现压力的情况下才会出现，即隐性故障只有在系统运行中才会暴露出来。因此，这些传统的离线式检测方法并没有考虑装置在运行中的具体情况，并不适合于监测隐性故障。考虑隐性故障的存在特征，完善的检测方法应该做到对保护装置进行在线监测，才能在系统暴露隐性故障时，实时地发现其中的动作倾向，才能及时阻止保护误动作或者拒动。

5 电网发展对隐性故障的影响

5.1 数字变电站对隐性故障的影响

数字变电站主要是依托于智能化技术和网络技术来对变电站内部的电气设备进行现代化控制，确保了信息共享和互操作的实现。在数字化变电站内，隐性故障表现会有所不同，出现了一些新的特点，特别是数字化变电站内电子装置和网络化设备的增加，这不可避免的导致隐性故障增加。为了有效的降低数字变电站隐性故障发生的概率，通常可以在数字变电站内采集大量的数据信息，对各种异常状况进行有效监督，有效的提高数字化保护系统的可靠性及检修状态，从而降低隐性故障发生的可能性。

5.2 分布式发电对隐性故障的影响

在当前智能电网快速发展的新形势下，分布式发电形式开始不断的接入到系统中，有效的改变了系统的运行方式。但由于继电保护定值缺乏有效的自适应能力，从而导致隐性故障增加。应用在线定值预警方法，可以有效的克服定值导致的隐性故障。

5.3 广域保护对隐性故障的影响

广域保护是未来电力系统的重点发展方向。由于广域保护具有更加丰富的保护功能，进一步扩展了软件和硬件的范围，在广域保护中软件、硬件及定值保护都会发生变化，这也导致隐性故障类型及发生概率都会有所增加，隐性故障所造成的后果也会更加严重。广域保护在保护和控制功能上十分强大，而且在各类算法和逻辑方面都具有复杂性，这也导致隐性故障出现的概率会不断增加。在这种情况下，可以充分的利用广域信息来进一步将保护装置主保护和后备保护间配合时间缩短，这样能够在一定程度上缓解后备保护整定计算压力，降低定值隐性故障发生的机率。

随着智能电网的发展，隐性故障的类型和特点也会发生变化，要深入研究隐性故障特点，开发在线监测系统，以便降低隐性故障发生概率。

参考文献

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